第一篇：基于Gwt Spring Hibernate的實驗室科研成果數據平臺設計與實現

基于Gwt+Spring+Hibernate的實驗室科研成果數據平臺設計

與實現

摘 要：為提高我們的科研成果信息管理水平，設計了一套基于GWT+Spring+Hibernae集成框架的業務系統，實現了從數據采集、數據管理，到數據分發與共享的實驗室科研成果數據平臺。該文對平臺的具體實現進行了詳細的說明。

關鍵詞：GWT Spring Hibernate Ajax 科研成果

中圖分類號：TH-3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（b）-0050-02

隨著科研信息化的飛速發展，國家對科研投入的加大，科研成果量也大幅增加。與傳統手工收集科研成果相比，如今收集工作至少翻了兩番。而每年年終時，各種統計報表要求上報，例如國家重點實驗室上報科技部的年報，年終工作量的計算，年終匯報PPT上的基礎數據，面向國家測繪局重點實驗室的年終工作總結，學科評估，實驗室的評估，報獎等等，都迫切需要一套完整的基礎的科研成果數據平臺來支撐以上數據的收集，如果基礎數據不搜集完整，統計數據會不準確，統計工作量也會增加。為提高我們的科研成果信息管理水平，我們設計了一套基于GWT+Spring+Hibernae集成框架的解決方案。GWT提供的豐富的界面控件能滿足用戶復雜的操作需求，Spring對整個業務流程的控制和Hibernate的ORM解決方案可以讓開發人員從傳統的JDBC代碼編寫，事物回滾等底層基礎功能編碼中解放出來，從而更加專注核心業務邏輯的實現。利用以上技術框架，我們實現了一套的從數據采集、數據管理，到數據分發與共享的實驗室科研成果數據平臺。相關研究和技術簡介

1.1 GWT（Google Web Toolkit）

提到GWT[1]首先要說明AJAX，AJAX是Asynchronous JavaScript and XML的縮寫，傳統的web技術加載網頁是整個網頁進行一次性加載，用戶體驗差，AJAX技術的發展消除了傳統web程序中令人討厭的頁面加載等待的過程，通過JavaScript異步地向服務器發送數據請求，而且更新網頁也不會整體刷新，使得傳統Web程序和桌面應用程序的體驗感一致，又比桌面程序多了無需安裝只需要瀏覽器就可以應用的好處，使得AJAX技術風靡web2.0時代。然而和桌面程序相比，無論是傳統的Web程序還是基于AJAX技術的Web程序，在開發過程中的調試是無比困難和乏味的過程，由于JavaScritp語言天生的不嚴謹，和瀏覽器中調試JavaScritp工具的不穩定，開發人員可能需要花90%的時間來處理調試的問題，如果項目比較大，大量的JavaScritp代碼庫的維護會更加復雜和容易出錯。而Google在2008年發布的GWT（Google Web Toolkit）技術就是針對以上問題而專門提出的一套解決方案，GWT允許開發人員使用java編程語言快速構建和維護復雜但高性能的 JavaScript 前端應用程序，GWT提供的核心功能是把Java語言編寫的醫用程序編譯為AJAX應用程序發布，而且這些應用程序遵循web標準，不需要任何新的運行時環境或者插件支持，對瀏覽器而言和任何AJAX應用無任何區別。而對熟悉Java的開發者而且，如同是構建傳統的桌面應用程序，同時在開發過程中可以利用成熟IDE，如Eclipse提供的高級調試支持和動態編譯時候錯誤檢測的功能，還可以充分利用Junit等軟件測試工具對程序進行測試。在構建復雜的業務系統的時候GWT的優點體現的更加明顯。

1.2 Spring/Hibernate 集成框架

Spring 由Rod Johnson于2002年首次提出[2]。Srping憑借著為企業級應用提供了一系列的輕量級解決方案，替代了冗余復雜的EJB（Enterprise JavaBean）方案，在設計模式上Spring實現了部分優秀的模式例如IOC（控制反轉模式）和AOP（Aspect Oriented Programming）面向切面編程模式。被J2EE開發者廣泛接受。并且越來越多的開源團隊加入Spring開源社區為Spring貢獻代碼。

Hibernate 是ORM（Object Relation Mapping）對象關系映射的解決方案之一[3]，主要是負責應用程序和數據庫之間的交互，在ORM技術沒有出現之前，開發者和數據庫之間的交互是使用原生的JDBC技術，需要開發者對數據庫字段一一映射，手動封裝。這很容易出錯，ORM技術的出現，特別是Hibernate技術使得開發者只需要關心業務實體對象，通過Hibernate的模板技術，自動會建立數據表的DDL語句，并產生CRUD操作，使得開發者從繁冗的JDBC編程中解放出來，更加關注業務的實現，同時由Hibernate接管數據庫事務的提交和回滾，進一步保證了數據的一致性。科研成果數據平臺業務設計與實現

2.1平臺的整體架構

見圖1。

2.2平臺功能模塊設計

本系統設計了個人信息管理、論文、著作、專利、軟件著作權、獎勵、項目管理七大模塊。包括各模塊的新增，送審，查詢，刪除，審核、退回、生成報表等功能。

各模塊組成如下：

個人信息管理包括人員基本信息，人才獎勵計劃（院士、長江學者、杰青等），學術組織/期刊任職。

論文包括：名稱，作者，論文類型（國外重要刊物，國內重要刊物，會議論文特邀，會議論文普通），論文收錄類型（SSCI、SCI、EI、ISTP、其他），期刊/會議名稱，卷期頁/會議時間地點，第一作者，通信作者，所屬年份，以及PDF附件，備注。

著作包括：著作名稱，作者，ISBN號，出版社，著作類型（編著，專著，譯著，標準，教材）出版日期，所屬年份，上傳的書的封面以及CIP數據頁面，備注。

專利包括：專利名稱，專利號，專利類型（發明專利、實用新型專利），發明人，是否獨立完成單位（是/否），完成單位，申請時間，批準時間，所屬年份，上傳專利證書，備注。

計算機軟件著作權包括：軟件名稱，軟件登記號，是否獨立完成單位（是/否），完成單位，完成人，首次發表時間，批準時間，所屬年份，上傳登記證書，備注。

獎勵包括：獎勵名稱，證書號，類別，獎勵等級（國家級、省部級、其他），參加人員，承擔單位，授獎單位，所屬年份，備注，上傳獲獎單位證書以及獲獎項目的圖文說明。

項目包括：名稱，項目編號，負責人，來源，類型（973計劃、863計劃、國家自然基金、國家重大專項、國家支撐計劃、省部級項目、GF縱向、GF橫向、一般橫項、國際合作項目、其他），總經費，參加人，起始年月，終止年月，備注上傳項目的批件、任務書或者橫向合同首頁經費頁蓋章頁；根據每年到賬經費的不同，設計了按照年度來統計項目經費到賬明細。

2.3平臺的關鍵技術

由于實驗室科研成果豐富，特別是歷年來的論文PDF文檔多達5000份，從中手動解析出論文題目和作者信息的工作量巨大，我們通過Apace PDFBox[4]這個開源的PDF解析包，從文檔內容中分析出論文的標題和作者信息，新增入數據庫。減少了手工操作的工作量，并保證了數據的正確性。對于新發表的論文實行人工錄入，通過設置誰是第一作者誰錄入的規則，我們保證了文章的唯一性。同時合作者也能看到該篇論文的錄入。計算工作量時可以很迅速的算出。同時我們采取了VSM（向量空間模型）算法來計算兩個論文標題之間的相似度，在人工填寫論文標題的時候，我們通過Ajax技術不斷的對錄入的字符和數據庫中的進行比對，把相似度高的論文標題顯示在下拉框中提示錄入者已經有類似的論文存在于數據庫中，通過錄入者人工判斷是否繼續錄入該筆數據。

2.4平臺實現及創新

見圖2。

（1）提供多維度科研成果庫的展現，解決了單項科研成果涉及多位作者，在系統操作界面和數據庫中保持多位作者對單項科研成果操作的一致性。實現了多作者共享科研成果的流程設計。

（2）設計了統一的數據格式，避免了由于歷史數據冗余和錯誤等造成的數據分散，數據不準等問題。協同合作流程簡化了數據的重復錄入，提高了數據的利用率，減輕了科研人員的工作量。

（3）通過數據挖掘算法，提供用戶對自己數據的多維度查看的功能，挖掘內在的關聯信息。提供整個實驗室科研情況的總體分析報表，給決策者提供支持。結語

采用Gwt+Spring+Hibernate的實驗室科研成果數據平臺，發揮了各框架在各個層次上的優勢，降低了開發的難度，在可維護性、交互性上較之一般的 J2EE 開發有明顯的優勢。本系統已投入使用一年，目前運行穩定，把集中維護的模式轉換為個人維護模式，改進了科研機構的管理模式，提高了工作效率，而且也帶動了實驗室內部管理方法的優化和流程的規范化，得到了用戶的好評。作為一個具有普遍意義的技術方案，該系統可為類似的系統開發部署提供參考。

參考文獻

[1] GWT 官方網站http：//www.tmdps.cn/.[2] Rod Johnson.Expert One-on-One J2EE Design and Development Wrox2002-10-23ISBN：9780764543852.[3] 孫衛琴.精通Hibernate：Java 對象持久化技術詳解[M].北京：電子工業出版社，2005.[4] ApathcPDFBoxhttp：//pdfbox.apache.org/.

第二篇：教學資源共享平臺設計與實現

教學資源共享平臺設計與實現

摘要

隨著多媒體信息技術和計算機網絡技術的日益普及，網絡教學作為教育的一種形式在世界范圍內得到迅猛的發展，它突破傳統教育過程在空間和時間上的限制，實現了教育資源在更大范圍上的共享。網絡教育資源建設是影響網絡教育發展，保障網絡教育質量的重要因素之一。怎樣有效解決資源的網絡共享問題，提高教學資源的可利用率，如何實現教學資源信息化的優化管理，充分發揮網絡信息共享資源在高校教學中的作用等問題便成了每個高校迫切需要解決的問題。現在許多高校已經成功的搭建了自己的網絡資源共享平臺，有許多的成功經驗，而作為新型高等本科院校，教學資源平臺的建設還往往處于起步摸索階段，因此有必要借鑒其它高校的成功經驗，加快教學資源平臺的建設，改善現存的資源共享訪問瓶頸，為高校科研教學提供良好的資源服務。

通過創建交互式網頁應用的網頁開發技術手段，數據不再和頁面以及網站混粘在一起，它獨立了跟著用戶走。在基于數據的應用中，用戶需求的數據，可以從獨立于實際網頁的服務端取得并且可以被動態地寫入網頁中。幫助用戶即師生解決管理、維護、存儲、分享內容，并且通過用戶對資源的訪問密集度來作出整個網絡資源的分布調整計劃，使系統網絡資源平臺的共享性得到充分的發揮。

[關鍵詞] 資源共享

管理系統

存儲分享系統

ABSTRACT

目錄

一、前言...........................................................................................................................................4

二、需求分析.................................................................................................錯誤！未定義書簽。

（一）、系統需求...................................................................................錯誤！未定義書簽。

（二）、功能需求...................................................................................錯誤！未定義書簽。

1.權限設置......................................................................................錯誤！未定義書簽。

三、總體設計.................................................................................................錯誤！未定義書簽。

（一）、基本設計概念和處理流程.......................................................錯誤！未定義書簽。

（二）、系統層次模塊圖.......................................................................錯誤！未定義書簽。

（三）、數據庫設計...............................................................................錯誤！未定義書簽。

1.數據庫需求分析..........................................................................錯誤！未定義書簽。

四、詳細設計與設計.....................................................................................錯誤！未定義書簽。

五、結論與體會.............................................................................................錯誤！未定義書簽。參考文獻.........................................................................................................錯誤！未定義書簽。

教學資源共享平臺設計與實現

一、前言

目前，大多數的校園網絡平臺是針對用戶使用功能定制的，沒有一個統一的校園網教學資源庫的建設。教師在使用網絡資源時，仍然需要到校園網以外的網上搜索資源，使得某些共享教學資源重復被搜索、下載，降低了他們的利用率。為了提高共享教學資源的利用率，建立一個規范、豐富、實用、可廣泛共享的高校網絡教學資源共享系統，已經成為亟待解決的問題。

第三篇：商業銀行生產數據漂白設計與實現

摘 要：在非生產環境中使用生產數據,減少數據使用的限制,就必須保障數據中涉及客戶和生產的敏感信息不外泄。這就需要對數據進行漂白，或稱脫敏，即通過數據變換的方法去除敏感信息。銀行業監管機構明確要求商業銀行須規避信息風險，對客戶資產安全以及敏感信息提供完善的保護。如何去除數據中的敏感信息，又不改變數據的完整性和一致性，是數據安全管理需要解決的問題。本文就數據漂白的范圍、目標、方法以及流程的論述。

關鍵詞：數據漂白 目標 流程

一、數據漂白背景

目前我行生產數據到測試數據沒有經過脫敏、變形處理而直接加載到測試環境，這將存在泄漏客戶信息的風險并嚴重違反監管機構的要求。根據銀監會《銀行業金融機構重要信息系統投產及變更管理辦法》第二十二條規定“銀行業金融機構應加強重要信息系統投產及變更過程中的數據管理與質量控制，測試環境中使用的敏感生產數據應進行脫敏、變形處理”，所以客戶信息數據脫敏、變形工作迫在眉睫。

二、數據漂白范圍

金融數據漂白解決方案是運用成熟脫密算法對客戶敏感數據進行漂白處理，并使漂白后的數據仍保持數據的一致性、完整性。可漂白的數據內容有： & 名稱類：如客戶姓名、客戶名等； & 證件類：如身份證號碼等；

& 聯系方式類：如聯系電話號、手機號、地址等 & 密碼類：如查詢密碼、取款密碼、柜員密碼 & 資金類：如存款金額、貸款金額等； & 時間日期類：如生日等；

并同時制定銀行業非生產數據的管理規范和流程，制定管理崗位和職責，解決系統開發、測試時客戶敏感信息外泄的問題。

三、數據漂白目標

數據漂白既要去除敏感信息，又要滿足測試部門測試需求；數據漂白工作必須保持漂白后的數據一致性、完整性，避免數據關聯。數據漂白就是通過數據變換的方法去除數據中的敏感信息，不同于數據加密，數據漂白可以是不可逆的過程。

四、數據漂白技術特點

& 適合多種不同的數據庫系統，如db2、oracle、sybase等； & 性能可靠，漂白效率高，經過測試，同樣數據量的數據（如核心系統100萬條客戶信息表），漂白效率比ibm optim數據漂白產品高（快0.85秒）。

& 數據源、目標庫靈活配置，數據漂白過程監控，結果查詢； & 靈活性、參數化、可配置性。數據漂白架構圖

五、數據漂白方法

（一）置換類方法

針對某些集合數據，通過置換的方法對數據進行漂白。例如將生產環境的身份證號碼建立一個集合，只是順序發生變化，通過置換就可以將真實的身份證號碼換成一個新的身份證號碼。置換可以是直接置換，即把一個現有的地名，通過查表置換成新地名，也可以隨機置換，即通過一個隨機數查詢集合中的地名，替換真實數據中的地名。這類方法也可以用新集合代替現有碼表，以達到數據漂白的目的。

（二）生成類方法

對郵件地址、電話號碼、姓名等內容的漂白，可以通過算法隨機生成相應的字段值，以達到漂白的目的，如將姓名置換成cname001,cname002等，且漂白后的名字不重復。

（三）日期類方法

這類方法主要針對日期的變化，如果年齡發生了變化，很可能相應的日期也會隨之變化，否則就會發生不合業務邏輯的數據。

（四）組合類方法

組合類方法可以生成通信地址，一個完整的地址包括省、市、區、街道、門牌等，可以采用組合類的方法生成不重復的地址。姓名的漂白主要看用戶對姓名要求的高低，直接把姓名替換成一個字符串也是一種漂白，但是用戶要求比較高，例如要求姓名不能有太多重復且高效率，可以將姓名分解成姓、中間字、第三字，也可以通過組合方法實現漂白。

六、數據漂白的流程

一般數據漂白流程跟etl一致，etl是數據抽取（extract）、清洗（cleaning）、轉換（transform）、裝載（load）的過程。為規避風險，在我行數據漂白過程由三個團隊完成： 1． 通常由測試中心相關人員提交數據需求；

2． 數據抽取由存儲管理團隊從生產環境的帶庫恢復到磁盤上，同時就數據文件加載到數據庫中；

3． 數據漂白團隊根據測試中心要求進行數據漂白, 4． 待數據漂白完成后通知dba將數據庫導出成數據文件并將數據文件加密后交接給測試中心相關人員；

5． 測試中心相關人員將得到的數據文件進行裝載。這樣，整個數據漂白過程結束。

第四篇：基于FTP的教學資源管理平臺設計與實現（模版）

基于FTP的教學資源管理平臺設計與實現

摘要：在現代教學過程中，師生之間經常需要交流大量的文件，如課件，作業等。傳統的文件交流方式，如電子郵件，網站，專用軟件，FTP等形式都有各自的缺點，效果不夠理想。本文探討改進基于FTP的教學資源管理平臺，主要包括使用第三方軟件搭建FTP服務器，使用ASP.Net編寫的平臺對用戶帳戶和發布的資源進行管理，以及使用VPN技術讓校園外網用戶訪問校內的FTP服務。

關鍵字：FTP，教學資源，Serv-U

一、校園教學資源管理現狀

在現代教學過程中，師生之間經常需要交流大量的教學資料：教師向學生發布的課件、教案、作業、習題、課程相關素材以及課外學習資料；而學生也需要向教師提交課堂練習、課后作業、實驗報告等材料。目前，這個過程主要通過以下幾種方式進行：

１、電子郵件：學生交作業時最常用。主要缺點：不易確認是否送達；容易出現重復郵件；不適合大文件傳送。

２、HTTP方式：在建設精品課程時最為常見。主要缺點：需要事先準備網站并上傳資源；一般只用于下載。

３、局域網內的C/S程序：各種機房教學軟件一般自帶作業收發功能。缺點：必需在同一機房內才能進行；容易出現數據包丟失，導致傳送的文件損壞。

４、FTP方式：師生可快速上傳和下載各種教學文件。而FTP的部署有很多選擇，如Windows系統自帶的組件、Serv-U、Home FTP Server和Gene6 FTP Server等。不足之處：需要配置大量帳戶，否則管理困難。

二、部署基于FTP的教學資源站

1、選擇部署FTP服務器的軟件，需要滿足以下要求軟件：

1）可以配置足夠多的用戶帳戶；

2）能夠對各用戶帳戶進行配置，如主目錄、文件訪問權限、傳輸速度控制、限定用戶可使用的磁盤空間大小等；

3）能夠靈活地配置虛擬目錄，使得當用戶被隔離在自己的專用目錄中的同時，還能夠便捷地訪問一部分存放其它文件夾中的公共資源，如教師發布的課件；

4）可以將用戶分組進行管理，如：以班級為單位分組，然后統一配置權限；

5）能將用戶及配置信息以數據庫的形式保存和調用，方便我們對FTP站點的管理；

滿足以上條件的FTP服務器軟件有很多，即有收費的，也有免費的；其中，應用較為廣泛，各類參考資料較多的是Rob Beckers公司開發的收費軟件，Serv-U。這個軟件目前的最高版本為11.x。

2、在Serv-U中創建域并配置數據庫

Serv-U在安裝完成后，先要添加一個域，然后為域指定偵聽端口（默認21），接著是用戶管理。用戶相關的信息默認存放在工作目錄中的配置文件里。為了方便管理和二次開發，我們在Windows中配置好使用SQL數據庫的ODBC數據源，然后指定Serv-U使用這個ODBC數據源。

3、Serv-U的用戶管理

創建域之后，首先應該先按照本單位的組織結構及角色分類創建相應的群組，如系部組、班級組、教師組、學生組等。其次是添加用戶信息，主要有以下步驟：

1）為每個用戶（學生、老師）創建一個帳戶并設置“允許用戶修改密碼”；為了方便管理，帳戶名通常為學號和工號；

2）設定用戶的主目錄和目錄權限；通常用戶在自己的主目錄里有完整的權限（讀、寫、重命名、刪除、創建子目錄）；

3）設定用戶的磁盤配額（可以使用的磁盤空間大小）及文件傳輸時的速率（上行/下載）；

4）將用戶加入對應的群組，根據之前步驟創建的群組，5）設置用戶密碼并下發；以下是兩種密碼下發和管理的思路：

①Serv-U 11.X版在用戶的WEB登陸界面中提供了“找回密碼”功能，在配置好SMTP服務后，用戶隨時可通過自己的帳號和預設的郵箱重設自己的密碼。

②采用Vs2008自行設計一個.net站點提供用戶管理功能，使用Linq技術實現數據庫的增刪改查的操作。

應當注意的是，Serv-U的數據庫中的用戶密碼是加密存儲的，公式為： 存儲密碼＝ xy+MD5加密（xy+用戶密碼）

其中，xy為兩個隨機生成的小寫字母。參考代碼如下：

private string Encode(string strUserPsw){ //此方法將用戶輸入的密碼加密為Serv-U的密碼存儲格式

Random R = new Random();string Head =((char)(97 + R.Next(25))).ToString()+((char)(97 + R.Next(25))).ToString();string UserPassword = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(Head + strUserPsw, “MD5”);return Head + UserPassword;} private bool CheckPassWord(string PswFromInput, string PswFromDB){ //此方法比較用戶輸入的密碼與數據庫中記錄的密碼是否一致

string Head = PswFromDB.Substring(0, 2);//Head=數據庫中記錄的用戶密碼前兩位

string ePawFormInput = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(Head + PswFromInput, “MD5”);//將 Head+用戶輸入密碼 進行MD5加密

return ePawFormInput==PswFromDB;}

4、虛擬目錄和用戶群組

虛擬目錄是我們選擇Ser-U的一個重要原因。我們的平臺要求每個用戶在使用前必需先登錄，并鎖定用戶在各自獨立的主目錄內，這時若需要用戶能夠訪問到一些在他們主目錄之外的資源，就需要使用虛擬目錄了。添加虛擬目錄后，還需要對相關的用戶群組設置目錄權限。具體過程舉例如下：

①假設整個FTP站點的工作目錄為K:jtFTP；

②在站點工作目錄下建立兩個子目錄：Teachers和Students，分別用于存放教師帳戶和學生帳戶對應的主目錄；如教師帳戶t0016對應的主目錄是K:jtFTPTeachert0016；

③教師t0016需要向09軟件班發布課堂練習素材時，先將文件上傳到自己的FTP主目錄的一個子目錄（share）中，然后在當前FTP域內建立虛擬目錄，主要包括：

? 物理路徑： K:jtFTPTeachert0016share；

? 映射到： %HOME%（這是一個系統變量，指代用戶的主目錄）； ? 虛擬名稱： 張老師_課堂練習_0301；

④虛擬目錄建立后，給對應的用戶群組（09軟件班）添加share目錄的讀取和列表權限；如果沒有指定權限，學生的主目錄中不會出現上一步驟中建立的虛擬目錄；

⑤此班級學生登錄FTP后，將在自己的主目錄中看到一個新的子目錄（張老師_課堂練習_0301），目錄中的內容可以下載，但無法刪除和修改；

⑥當需要學生提交作業時，教師t0016在自己的主目錄新建一個子目錄（stuWork），并確保這個子目錄內已經為每個學生建立了一個與學生帳戶同名的文件夾，然后在當前FTP域內建立虛擬目錄，主要包括：

? 物理路徑： 教師主目錄stuWork20120301%user%；(%user%變量指代用戶帳戶，如學生s010901091訪問的這個虛擬目錄其物理路徑為“20120301s010901091”）? 映射到： %HOME%；

? 虛擬名稱： 交作業0301；

⑦虛擬目錄建立后，給班群組添加“教師主目錄 stuWork 20120301”完整文件權限；

⑧此時學生的主目錄中將出現名為“交作業0301”的新文件夾，學生可以在此目錄內隨時提交和修改文件；同時每個學生在此虛擬目錄中的操作都是相對獨立的，不會互相影響。

學生登錄后的虛擬目錄示意圖，對用戶來說和普通目錄沒有什么區別

⑨教師可以使用FlashFxp等FTP客戶端工具將位于自己主目錄下的作業目錄快速地復制下來。

上述教師建立虛擬目錄的過程可以通過自編寫WEB站點來實現。教師只需要在WEB站點中填寫新建虛擬目錄的名稱，選擇對應的班級群組和權限即可；站點界面參考如下。

三、讓外網用戶訪問FTP服務器

校園內網通常都會部署防火墻，如果想讓外網訪問內網的服務，一般需要在防火墻上開放一個對應的端口。

FTP服務工作時通常使用的是Pasv模式。這個模式一般需要兩個連接。一個固定的偵聽端口（默認為21），一個連接用的端口。當客戶端向服務器進行連接時，服務器會在預先指定的端口范圍中選中一個(如4068）并打開，然后告知客戶端，客戶端收到消息后，向服務端的這個端口發起連接，連接成功后才可以正常使用FTP服務。因此，同時在線的用戶越多，開啟的新端口就越多。如果要允許用戶在外網直接以FTP方式訪問，則需要在防火墻上開啟一系列的端口，增加安全隱患。

目前比較常用的解決方法是通過VPN進行訪問：校園內網的防火墻上只開啟VPN服務；外網用戶首先通過VPN撥號進入內網，然后就可以像在內網中一樣正常使用內網服務了。至于VPN服務的部署有很多種方式，可以使用專門的VPN服務器，在防火墻開放VPN服務相關的幾個端口；也可使用自帶VPN服務的防火墻，如fortigate 1000A。

另外，Serv-U 11.X版本中提供的以WEB形式訪問FTP的功能為我們提供了一個新的解決方案：只需要在防火墻上開放一個WEB服務的端口，用戶就可以像瀏覽網站一樣訪問FTP上的資源了。

第五篇：PLC一體化教學實驗平臺設計與實現

題目：

2013 PLC組態一體化教學實驗平臺

設計與實現

單位部室：陽煤職教中心實踐教學部 專 業：機電一體化與自動控制 作 者：陳志鵬 指導教師：

年10月23日

PLC組態一體化教學實驗平臺設計與實現

摘要： 隨著陽煤集團高產高效礦井的建設，礦井機電設備向著高電壓、大功率、控制系統高科技方向發展，PLC在煤礦應用上越來越廣泛，它的簡化接線、性能可靠、事故率低、編程容易、控制多樣等特點，為越來越多的工程師所喜歡，有著廣闊的發展前景。同時PLC是一門實踐性非常強的課程，實驗環節至關重要。針對如何在低成本條件下進行PLC一體化教學，同時保證教學效果，提出了PLC電氣控制系統設計與組態監控設計相結合的PLC一體化教學課程。實踐表明，監控組態技術的應用可以大大提高學生的編程技巧和動手能力，豐富學生的工程實踐經驗，達到一體化教學的目的。

關鍵詞：PLC ；一體化教學 ；教學實驗平臺 ；組態控制技術 PLC簡介及它在煤礦生產方面的應用

PLC稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種采用微型計算機技術的工業控制裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC。PLC自1969年美國數據設備公司（DEC）研制出現，現行美國、日本、德國的可編程序控制器質量優良，功能強大。PLC主要特點有：

① 可靠性高，抗干擾能力強。② 配套齊全,功能完善,適用性強。③ 易學易用,深受工程技術人員歡迎。④ 系統的設計、建造工作量小,維護方便。⑤ 體積小,重量輕,能耗低，通用性強。

隨著煤礦機械化程度的不斷提升,PLC在實際生產中得到了廣泛

PLC一體機 的應用。例如：主井箕斗提升就是利用了PLC控制系統實現了定量裝載。地面主提升絞車均采用了雙PLC加可控硅模塊控制系統。煤礦井下采煤機、綜掘機、主要扇風機、主排水泵等大型控制設備的核心元件均采用PLC,井下各種低壓磁力啟動器核心元件也逐步為PLC所代替。地面廠的數控機床等也已經采用了PLC控制,隨著現代化管理水平的不斷提高,PLC和組態軟件的有效結合在煤礦生產領域中得到了越來越廣泛的應用。

２ 組態控制技術簡介及應用

組態控制技術屬于計算機控制技術，利用組態控制技術構成的計算機測控系統的原理框圖所示可以看出它們是由傳感器、下位機、上位機等幾部分組成。雖然從結構上看與一般計算機測控系統

組態控制技術框圖

基本相似，但是采用組態技術的計算機控制系統從硬件設計到軟件開發都具有組態性，系統的可靠性和開發速度都得到了大幅度提高。通常認為，組態技術是計算機控制技術綜合發展的結果，是技術成熟化的標志。在組態概念出現之前，要用計算機實現某一控制任務，都是通過編寫程序（如使用 C等）來實現的。編寫程序不但工作量大、周期長、而且可靠性差。組態控制技術的出現，解決了這個問題，對于過去需要幾個月的工作，通過組態幾天就可以完成。

目前，國內外許多自動化設備生產廠家，如德國西門子公司、日本三菱、臺灣研華、中國時利和等，生產了眾多供選擇的工業標準機 箱、工業級元件、總線結構過程通道板卡、工控機接口模塊等，為推廣硬件組態奠定了基礎。在軟件設計上由于采用成熟的組態軟件進 行系統設計，軟件開發周期大大縮短了。組態軟件是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，能以靈活多樣的組態方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，其予設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持各硬件廠家的計算機和I/O設備，與高可靠的工控計算機和網絡系統結合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統集成。需要指出，組態軟件不僅是組態控制技術中的重要組成部分，而且由于具有遠程監控、數據采集、數據分析、過程控制等強大功能，在自動化系統中占據主力軍的位置，逐漸成為工業自動化系統中的靈魂。實例介紹PLC一體化教學實驗平臺的設計與實現 下面用西門子公司的Step7 Pro(內部包含有模擬器PLCSIM)和WINCC組態軟件來仿真PLC基礎實驗--機械手實驗。

3.1軟件準備與硬件連接

首先需要一臺裝好了Step7 Pro和 WINCC的計算機，然后準備一臺型號為S7-200（300,400）的西門子PLC。S7-200的編程口通過一條通信電纜(PC/PPI)與計算機的USB通信口連接,這樣就可以在計算機上進行編程和監控了。

編程下載

仿真模擬

3.2 控制要求及I/O分配

機械手最開始處于左上端(左限位行程開關處于動作狀態)。運行過程為:下將YV2--夾緊YV5--上升YV1--右移YV4--下將YV2--放松YV5上升YV1向左返回初始位置。自動控制:按下自動控制的起動按鈕,機械手運行上述控制過程。按下停止時,機械手必須運行完當前周期停在初始位置。

I/O分配

梯形圖

打開Step7 Pro根據控制要求進行程序的梯形圖的編制，程序通過編譯后下載到PLC中。下載完成后，關閉Step7 Pro，打開WINCC進行組態設計。

3.3 WINCC組態設計

利用WINCC組態軟件建立監控系統,在工作臺實時數據庫中建立 對應的變量,都為開關型。然后設置好組態軟件與PLC的串口通信方式。至此,已經將組態軟件中的變量與外部PLC設備的端子進行連接,當PLC的輸入、輸出繼電器狀態發生變化時,將直接反映到組態軟件的變量。最后建立監控畫面模擬機械手實際工作情況。WINCC組態軟件內部提供基本繪圖工具,同時提供了豐富的元件庫,用于畫較復雜但常用的元件圖形,如電機、閥門等。利用這些元件進行組態，可建立監控畫面。對于各個元件對應設置相應的動畫連接。監控畫面中指示燈分別用顏色的變化指示機械手的工作狀態,即當放下物體時,下移指示燈為綠色,否則顯示紅色,其它燈工作情況相似。接下來將元件的動作與變量的變化進行動畫連接,即可利用監控畫面控制機械手的動作情況。當沒有實際裝置時,通過監控畫面可以讓學生有實際操作的感受,從而增加工程實踐的經驗。

組態軟件最突出的特點就是實時多任務。其用戶是自動化工程設計人員，目的就是讓用戶迅速開發出適合自己需要的可靠的應用系統。典型應用實例如圖。

I/O分配流程圖

梯形圖

傳統PLC實訓課與組態一體化教學

傳統PLC實訓課的被控對象多為工業設備，一般都有體積大、質量大、價格高等特點，很難在實驗室配備。為了盡可能模擬被控對象，使缺乏實際知識的學生增加感性認識，許多學校在PLC實驗室安裝了模擬盤，如十字路口交通燈模擬盤、洗衣機模擬盤等，實驗相應內容時，將PLC輸入端／輸出端連接到模擬盤對應的發光二極管上。這種模擬盤方法，一則限制了實驗內容，二則不形象，不直觀，三則連線很多，耽誤時間。實踐證明，教學效果并不理想。但是，即使這種模擬盤，在陽煤職教中心實踐部微機控制實驗室中也只有兩套。從一體化教學角度上講，這種配置遠遠不能滿足為學生開設實驗課的需要。另外，隨著申辦示范校工作的深入展開，PLC實驗室也有擴充和更新的必要。如果仍然采用模擬盤方式，不僅占地大、花錢多，而且隨著PLC實驗內容的不斷更新，模擬盤方式也會很快落后，最后被淘汰。

既然的PLC被控對象多為工業設備和機械，那么就給PLC實訓課帶來一個問題：采用真實被控對象既不現實，也不安全；沒有被控對象模型，既不便學生理解實驗內容，也很難激發學生的學習興趣。將可編程控制器技術與組態軟件有機結合，能為PLC的實訓課教學提供一條新的途徑。利用組態軟件全真模擬PLC的被控對象，學生不需要實物而僅通過微機的顯示器就可檢驗所編程序的正確與否和執行結果，這給師生雙方都提供了很大方便。結束語

從教學意義上來說，用計算機組態全真模擬被控對象，不但可以

克服采用真實被控對象的缺點，而且可以用有限的設備、低廉的成本、多樣化的程序，來豐富學生的實驗課內容，大大增強PLC實驗課的教學效果，形成理論、仿真、實踐三位一體的教學模式，達到一體化教學的目的。

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